Die Heizflächenauslegung ist ein wichtiger Schritt bei der Planung und dem Bau von Heizungsanlagen. Dabei geht es darum, die passenden Heizkörper für die jeweiligen Räume und Bedingungen zu bestimmen. Die Heizflächenauslegung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Raumgröße, der Wärmedämmung, der Fensterfläche, der Luftwechselrate, der gewünschten Raumtemperatur und der Systemtemperatur.
Die Systemtemperatur ist die Temperatur des Heizungswassers, das durch die Heizkörper fließt. Sie wird durch die Vorlauftemperatur (die Temperatur, mit der das Wasser in den Heizkörper eintritt) und die Rücklauftemperatur (die Temperatur, mit der das Wasser den Heizkörper verlässt) bestimmt. Die Systemtemperatur beeinflusst die Heizleistung der Heizkörper, also die Menge an Wärme, die sie an den Raum abgeben. Je höher die Systemtemperatur, desto höher die Heizleistung.
Die Systemtemperatur ist jedoch nicht beliebig wählbar, sondern muss den Anforderungen der DIN EN 442 entsprechen. Diese Norm legt die technischen Anforderungen und Prüfverfahren für Heizkörper und Konvektoren fest, die mit Warmwasser bis 120 °C betrieben werden. Die Norm definiert auch die Nennwärmeleistung der Heizkörper, die bei einer bestimmten Systemtemperatur und einer bestimmten Raumtemperatur erreicht wird. Die Nennwärmeleistung ist die Basis für die Heizflächenauslegung.
In diesem Blogbeitrag erklären wir Ihnen, wie Sie die Systemtemperatur für Ihre Heizflächenauslegung nach DIN EN 442 bestimmen können. Wir zeigen Ihnen, welche Systemtemperaturen für verschiedene Heizkörperarten geeignet sind, wie Sie die Heizlast der Räume berechnen können, und wie Sie die passenden Heizkörper für Ihre Anlage auswählen können. Außerdem geben wir Ihnen einige praktische Beispiele aus der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA), wie Sie die Systemtemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur regeln können, um Energie zu sparen und den Komfort zu erhöhen. Am Ende dieses Beitrags sollten Sie die Grundlagen der Systemtemperaturen Heizflächenauslegung nach DIN EN 442 verstehen und Anwendungsmöglichkeiten für Ihre Projekte erkennen können.
Systemtemperaturen nach DIN EN 442
Die DIN EN 442 definiert vier Standard-Systemtemperaturen für die Nennwärmeleistung der Heizkörper: 75/65/20, 70/55/20, 55/45/20 und 45/35/20. Die Zahlen stehen für die Vorlauftemperatur, die Rücklauftemperatur und die Raumtemperatur in °C. Zum Beispiel bedeutet 75/65/20, dass die Vorlauftemperatur 75 °C, die Rücklauftemperatur 65 °C und die Raumtemperatur 20 °C beträgt. Die Differenz zwischen der Vorlauftemperatur und der Rücklauftemperatur wird als Spreizung bezeichnet. Die Spreizung ist ein Maß für die Effizienz der Wärmeübertragung von den Heizkörpern an den Raum. Je größer die Spreizung, desto effizienter ist die Wärmeübertragung.
Die Standard-Systemtemperaturen sind nicht zufällig gewählt, sondern basieren auf historischen und technischen Entwicklungen. Die Systemtemperatur 75/65/20 war lange Zeit die übliche Systemtemperatur für konventionelle Heizkörper, die mit fossilen Brennstoffen betrieben wurden. Diese Heizkörper haben eine relativ geringe Heizfläche und benötigen daher eine hohe Systemtemperatur, um die erforderliche Heizleistung zu erbringen. Die Systemtemperatur 70/55/20 ist eine etwas niedrigere Systemtemperatur, die für moderne Heizkörper mit einer größeren Heizfläche geeignet ist. Diese Heizkörper können die gleiche Heizleistung wie konventionelle Heizkörper bei einer geringeren Systemtemperatur erzielen, was den Energieverbrauch reduziert.
Die Systemtemperaturen 55/45/20 und 45/35/20 sind noch niedrigere Systemtemperaturen, die für Niedertemperatur-Heizkörper oder Flächenheizungen, wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen, geeignet sind. Diese Heizkörper haben eine sehr große Heizfläche und können daher die erforderliche Heizleistung bei einer sehr niedrigen Systemtemperatur erbringen, was den Energieverbrauch noch weiter senkt. Außerdem sind diese Systemtemperaturen ideal für den Betrieb mit erneuerbaren Energien, wie Wärmepumpen oder Solarthermie, die eine hohe Effizienz bei niedrigen Temperaturen aufweisen.
Die Wahl der Systemtemperatur hängt also von der Art der Heizkörper, der Art der Wärmeerzeugung und dem Energieeffizienzziel ab. Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht über die geeigneten Systemtemperaturen für verschiedene Heizkörperarten und Wärmeerzeuger.
| Heizkörperart | Wärmeerzeuger | Systemtemperatur |
| Konventionelle Heizkörper | Öl- oder Gasheizung | 75/65/20 oder 70/55/20 |
| Moderne Heizkörper | Öl- oder Gasheizung, Brennwertkessel, Biomasse | 70/55/20 oder 55/45/20 |
| Niedertemperatur-Heizkörper | Brennwertkessel, Biomasse, Wärmepumpe, Solarthermie | 55/45/20 oder 45/35/20 |
| Flächenheizungen | Wärmepumpe, Solarthermie | 45/35/20 oder niedriger |
Heizkörperauswahl
Nachdem die Heizlast der Räume berechnet wurde, kann die Heizkörperauswahl erfolgen. Dabei geht es darum, die passenden Heizkörper für die jeweiligen Räume und Bedingungen zu bestimmen. Die Heizkörperauswahl hängt von der Heizlast, der Systemtemperatur, dem Heizkörpertyp, der Heizkörpergröße und dem Heizkörperdesign ab.
Die Heizkörperauswahl kann nach verschiedenen Methoden durchgeführt werden, die je nach Genauigkeit und Aufwand variieren. Die einfachste Methode ist die Faustformel, die eine pauschale Heizkörpergröße pro Quadratmeter Wohnfläche annimmt. Diese Methode ist jedoch sehr ungenau und berücksichtigt nicht die individuellen Gegebenheiten der Räume. Eine genauere Methode ist die DIN EN 442, die eine detaillierte Berechnung der Heizkörpergröße für jeden Raum vorsieht. Diese Methode ist jedoch sehr aufwendig und erfordert viele Eingabedaten. Eine praktische Methode ist die vereinfachte DIN EN 442, die eine vereinfachte Berechnung der Heizkörpergröße für jeden Raum ermöglicht. Diese Methode ist ausreichend genau für die meisten Anwendungsfälle und erfordert nur wenige Eingabedaten.
Die vereinfachte DIN EN 442 basiert auf der Annahme, dass die Heizkörpergröße von der Heizleistung abhängt, die der Heizkörper bei der gewählten Systemtemperatur und der gewünschten Raumtemperatur erbringen muss. Die Heizleistung ist die Menge an Wärme, die der Heizkörper an den Raum abgibt. Die Heizleistung hängt von der Systemtemperatur, dem Heizkörpertyp, der Heizkörpergröße und dem Heizkörperdesign ab. Die Heizkörpergröße ist die Fläche des Heizkörpers, die für die Wärmeübertragung verantwortlich ist. Die Heizkörpergröße wird in Quadratmetern oder in Heizkörpern angegeben. Ein Heizkörper entspricht einer Fläche von 0,5 m².
Die vereinfachte DIN EN 442 bietet Tabellen und Formeln, um die Heizkörpergröße zu berechnen. Die Eingabedaten, die benötigt werden, sind die Heizlast, die Systemtemperatur, der Heizkörpertyp und das Heizkörperdesign. Die Ausgabe ist die Heizkörpergröße in Quadratmetern oder in Heizkörpern. Die Heizkörpergröße muss dann mit den verfügbaren Heizkörpermodellen abgeglichen werden, um die passenden Heizkörper für die Räume auszuwählen.